論文：主要組織相容性復(fù)合物

1、<p>　　啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊

2、啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊第六章 主要組織相容性復(fù)合物主要組織相容性復(fù)合物(major histocompatibility complex...主要組織相容性抗原是指出MHC編碼的一類膜蛋白分子,在蛋白質(zhì)抗原信號傳遞中起重要...啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊

3、啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊</p><p>　　第六章 主要組織相容性復(fù)合物</p><p>　　主要組織相容性復(fù)合物(major histocompatibility complex，MHC)是表達于脊推動物有核細胞表面的一類具有高度多態(tài)性、含有多個基因座位，并緊密連鎖的

4、基因群。這些基因表達的蛋白就是主要組織相容性抗原。MHC最初是從小鼠中發(fā)現(xiàn)的，1948年George snell等在用經(jīng)典遺傳學(xué)方法分析腫瘤和其他組織移植引起的排斥現(xiàn)象時發(fā)現(xiàn)，機體識別某一移植物是自身的還是非自身的現(xiàn)象是有其遺傳基礎(chǔ)的。讓同一代小鼠自交，可以得到純系(inbred strain)，在大約20代以后，每一個個體的染色體的等位基因(allele)都相同，即純合子(homozygous)。每一自交品系只表達親代群體中的一類等位

5、基因，不同的自交品系表達不同類的等位基因，即不同自交系個體之間是同種異型(allotype)。George snell發(fā)現(xiàn)自身或同—自交系中的個體間進行皮膚移植，不出現(xiàn)排斥(rejection)現(xiàn)象，稱為自體移植(autograft)或同系移植(syngraft)。當不同的自交系個體之間進行皮膚移植，即同種異型移植(allograft)，則出現(xiàn)排斥現(xiàn)象。負責識別某一組織是同源的并予</p><p>　　MHC最初

6、是因免疫移植排斥現(xiàn)象而被發(fā)現(xiàn)，但是它對免疫應(yīng)答所起的重要作用是在研究小鼠和豚鼠對合成的多肽抗原免疫應(yīng)答強度影響時發(fā)現(xiàn)的。進一步研究表明，MHC在抗原遞呈和免疫應(yīng)答調(diào)控方面具有極為重要的功能。由于群體中不同個體之間MHC存在高度多態(tài)性不同個體對抗原的免疫應(yīng)答強度和能力也存在一定的差異，因而在對疾病的易感性</p><p>　　(susceptibility)和抗性也有所不同。MHC被認為是一組重要的免疫應(yīng)答基因(i

7、mmue responsegene)。由于MHC具有高度多態(tài)性特點．近年來的研究顯示MHC定型及多態(tài)性分析與器官移植配型及移植成功率合關(guān)。MHC又是法醫(yī)個體識別的重要標志。MHC具有重要抗原遞呈功能，對抗原信號的傳遞具有—定的選擇性，由于不同人群的MHC多態(tài)性差異，也就構(gòu)成對不同疾病易感性和抗性的差異。本章著重介紹MHC的結(jié)構(gòu)與功能及其遺傳規(guī)律，以及在免疫應(yīng)答方面的重要作用。</p><p>　　第一節(jié) 主要組

8、織相容性抗原的結(jié)構(gòu)與功能</p><p>　　主要組織相容性抗原是指出MHC編碼的一類膜蛋白分子，在蛋白質(zhì)抗原信號傳遞中起重要作用。MHC分子的功能研究對其空間結(jié)構(gòu)的闡明起到了提示和指導(dǎo)作用。Don wiley實驗室通過對MHC分子以木瓜蛋白酶剪切得到了細胞外部分的晶體，并進行了X射線晶體學(xué)結(jié)構(gòu)研究分析，使我們對MHC分子功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)有了較清楚的認識。由于MHC分子結(jié)構(gòu)和功能的不同又分為MHC—Ⅰ類分子(MHC

9、 class Ⅰ)和MHC—Ⅱ類分子(MHC class Ⅱ)兩類。MHC—Ⅰ類分子表達于所有有核的細胞表面，而MHC—Ⅱ類分子僅表達于部分細胞表面，如抗原遞呈細胞(antigen presenting celll，APC)、B細胞、活化的T細胞及部分內(nèi)皮細胞等。兩類MHC分子結(jié)構(gòu)不同，其抗原遞呈功能也明顯不同，表現(xiàn)為抗原的選擇性和所遞呈的細胞的選擇性差異以及免疫應(yīng)答效應(yīng)的差異。本節(jié)將著重介紹MHC分子的結(jié)構(gòu)和功能。</p>

10、<p>　　一、第一類主要組織相容性抗原（MHC—Ⅰ）分子</p><p>　　1．MHC—I類分子的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　完整的MHC—I類分子含有兩條多肽鏈：一條是α鏈，又稱重鏈，人的HLA—Ⅰ類分子的α鏈相對分子質(zhì)量約4.4×l04(小鼠約4.7× 104)，另一條稱β鏈，又稱β2微球蛋白(β2 Microglobulin，β2m)，相對分子

11、質(zhì)量約1.2×l04．是由非 MHC基因編碼。HLA—I類分子α鏈有 一個N寡糖基連接位點，而小鼠有2個。α鏈有5個主要的結(jié)構(gòu)域(domain)，即α1(N端)、α2、α3、跨膜區(qū)及胞質(zhì)區(qū)(C端)，總長約367個氨基酸殘基左右。其中α1、α2、α3各含約90個氨基酸殘基，跨膜區(qū)約25個殘基，胞質(zhì)區(qū)約30個殘基。在α3與跨膜區(qū)之間含有木瓜蛋白酶剪切位點。Don Wiley等使用木瓜蛋白酶剪切HLA—Ⅰ類抗原A2分子得到細胞外部分

12、的分子結(jié)晶，并用于X射線衍射晶象分析得到MHC分子構(gòu)象圖(圖6—1)。α1、α2形成與抗原肽結(jié)合的區(qū)域，α2和α3分別形成63和約90個殘基的二硫鍵連接的環(huán)。由于α3和β2m與免疫球蛋白恒定區(qū)氨基酸順序同源，所以共同構(gòu)成Ig樣區(qū)(immunoglobulin like domain)(圖6—2)。與該區(qū)域以非共價鍵（次級鍵）相聯(lián)系的β2微球蛋</p><p>　　2．MHC—I類分子的空間結(jié)構(gòu)與功能</p&

13、gt;<p>　　α1和α2區(qū)共同形成了一個寡肽抗原結(jié)合槽。結(jié)合槽的底部由8條反向平行的β片層(β—pleated sheet)結(jié)構(gòu)支撐著兩條平行的α螺旋鏈(α—helix)。其中4條β片層和1條α螺旋結(jié)</p><p>　　構(gòu)由α1區(qū)肽鏈形成，另4條β片層和1條α螺旋結(jié)構(gòu)由α2區(qū)肽鏈構(gòu)成，形成的結(jié)合槽的裂隙(cleft)大小約為25×10 ×11埃，可以結(jié)合9—11個氨基酸殘基

14、的肽段。這個結(jié)合槽很小，所以外來的蛋白質(zhì)抗原必需經(jīng)過剪切加工成9—11肽才能與MHC—Ⅰ分子結(jié)站合，進而遞呈給T細胞而被識別?？乖呐cMHC—Ⅰ類分子結(jié)合后形成持殊的空間結(jié)構(gòu)和表位(epitope)被T細胞受體(T cell receptor，TCR)識別并與之結(jié)合?？乖碾谋砦粸門CR的α和β鏈第三個互補決定區(qū)(complementarity determining region)CDR3所識別。α和β鏈的CDR3區(qū)最為多樣性而MHC

15、—Ⅰ類分子肽結(jié)合槽兩邊的α螺旋則與T細胞受體的CDR1和CDR2結(jié)合。α3的Ig樣區(qū)與細胞毒T細胞或稱殺傷性T細胞(cytolytic T lymphocyte，CTL)的TCR的共受體(Co—receptor)CD8結(jié)合。這與MHC—I類分子參與肽抗原介導(dǎo)的對靶細胞裂解殺傷作用相關(guān)(圖6—3)。β2m與α1、α2及α3區(qū)相互作用，對維持MHC—I類分子膜外正常的空間構(gòu)象具有重要作用。β2m分子不是由</p><p&

16、gt;　　二、第二類主要組織相容性抗原(MHC—Ⅱ)分子</p><p>　　1．MHC—Ⅱ類分子的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　MHC—Ⅱ類分子是由兩條非共價鍵相聯(lián)的多肽鏈構(gòu)成的：一條鏈長約230個氨基酸殘基左右，另一條β鏈長度也在230個氨基酸殘基左右。兩條鏈結(jié)構(gòu)非常相似(圖6—4)。α鏈相對分子質(zhì)量約為3．2×l04—3．4×104，β鏈相對分子質(zhì)量約為2．9&#

17、215;l04—3．2×104，α鏈較β鏈重，主要由于α鏈有兩個N連接的糖基化基團，而β鏈僅有一個。每條鏈都分4個區(qū)，如α鏈由al、α2、跨膜區(qū)和胞質(zhì)區(qū)構(gòu)成。β鏈則由β1、β2、跨膜區(qū)和胞質(zhì)區(qū)構(gòu)成。α1、α2、β1及β2區(qū)各由約90個氨基酸殘基構(gòu)成，其中β1、β2、α2各含有一個鏈內(nèi)二硫鍵。 MHC—Ⅱ類分子的αl和β1區(qū)共同構(gòu)成與抗原肽結(jié)合的結(jié)構(gòu)域(peptide－binding domain)，與MHC—I類分子的α1、α

18、2區(qū)構(gòu)成的肽結(jié)合區(qū)很相似，但Ⅱ類分子是由兩條鏈構(gòu)成(圖6—4)。</p><p>　　2．MHC—Ⅱ類分子的空間結(jié)構(gòu)與功能</p><p>　　1993年，Browm等對MHC—Ⅱ類分子HLA—DRl用木瓜蛋白酶水解的膜外片段進行X射線衍射晶象分析得知空間構(gòu)象與I類分子基本相似?？乖慕Y(jié)合槽底部分別由α1及β1提供的8條反向平行的β折疊構(gòu)成。兩邊分別由αl和β1構(gòu)成α螺旋，但Ⅱ類分子的抗原

19、肽結(jié)合槽兩端是開放的，因此可以與較長的抗原肽結(jié)合。10—30個氨基酸殘基以上的肽段可以突出到結(jié)合槽以外。MHC—Ⅱ類分子結(jié)合抗原肽后，其肽表位與T細胞受體的CDR3結(jié)合，而Ⅱ類分子肽結(jié)合槽兩邊的α螺旋則分別與TCR的CDRl和CDR2結(jié)合，形成MHC對T細胞的約束(restriction)。α2和β2區(qū)序列較為保守，與Ig恒定區(qū)同源，稱Ig樣區(qū)。Ⅱ類分子的該區(qū)域與T細胞表面的CD4分子結(jié)合。CD4是TCR的共受體．是輔助性T細胞(Th)

20、特征性表面標記分子。因此MHC—Ⅱ類分子具有與輔助性T細胞結(jié)合及抗原信號傳遞的限制性。MHC分子這些不同的特異性識別是發(fā)揮免疫功能的分子基礎(chǔ)。</p><p>　　三、肽與MHC分子結(jié)合的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)</p><p>　　肽與MHC分子是非共價鍵結(jié)合，兩者相互作用的解離常數(shù)Kd約為10－6mol／1，是可達到飽和的，結(jié)合速度慢解離速度更慢。肽和MHC之間的親和力較抗原與抗體之間的親和力低得多。

21、抗原與抗體相互作用的解離常數(shù)Kd為10－7～10－11mol／L，肽與MHC—Ⅱ類分子達到飽和結(jié)合需15～30min。一旦結(jié)合，二者可保持結(jié)合狀態(tài)幾小時，甚至幾周時間。MHC—I類分子與肽的解離速度很慢，有時甚至需要破壞β2m與α鏈的聯(lián)系才能將肽分開。這種相對穩(wěn)定的構(gòu)象進一步保證了與T細胞的相互作用。每一個MHC分子在同一時間里只能與一個肽結(jié)合，多種不同的肽可以與同樣的MHC分子結(jié)合。某一種肽與MHC復(fù)合物被T細胞識別的功能可因加入另一

22、種結(jié)構(gòu)相似的肽面板抑制。T細胞識別肽MHC復(fù)合物是高度特異的。不同肽與同一種MHC結(jié)合就可以形成不同的表位，可與不同的T細胞結(jié)合。因而能夠識別這些抗原表位的T細胞受體也有多種多樣，每種TCR只識別某種特定的與MHC結(jié)合的抗原肽。抗原的種類成千上萬，也決定了體內(nèi)TCR及其相伴隨的T細胞克隆也有成千上萬種。這就構(gòu)成了在同一個體內(nèi)，不同細胞之間的基因及其表型的高度多樣性(diversity</p><p>　　第二節(jié)

23、 主要組織相容性抗原基因結(jié)構(gòu)及遺傳</p><p>　　根據(jù)MHC分于結(jié)構(gòu)可以將MHC分子分為I類、Ⅱ類和Ⅲ類，每一類分子都有多個不同基因座位的基因編碼，它們結(jié)構(gòu)不同但功能有相似之處。如人的Ⅰ類分子有A、B、C幾個主要基因座位，Ⅱ類分子有DR、DQ、DP等主要幾個基因座位。在每一個人每個基因座</p><p>　　許多等位基因片段即復(fù)等位基因，由兩條同源染色體決定。MHC基因在人體細胞中呈

24、共顯性表達，而且不同座位的基因也可同時在一個細胞中表達。由于是復(fù)等位基因共顯性表達，所以在同—個體細胞表面可存在多種不問的MHC分子。</p><p>　　一、MHC的遺傳及多態(tài)性 </p><p><b>　　1．單元型</b></p><p>　　在每一個個體、每一個基因座位上都有兩種可能的基因型和表型，當然可以是相同的，也可以是不同的。由

25、于MHC基因位于同—條染色體上，其多基因座位上的基因型組合相對穩(wěn)定，很少發(fā)生同源染色體間交換，這就構(gòu)成了以單元型(haplotype，也稱單倍型)為特征的遺傳。同一條染色體上緊密連鎖的—系列等位基因的特殊組合，稱為單元型。例如某一個體HLA兩條染色體的單元型可能是A2B12和A1 B8，這兩個單元型基因存在于同一個體的體細胞中。共同組成該個體的基因型(genotype)。由于HLA是共顯性發(fā)達，所以個體的表型(phenotype)和基因

26、型相同，也為A1A12B8B12。</p><p>　　2．連鎖不平衡及單元型遺傳</p><p>　　HLA各基因并非完全隨機地組成單元型，某些基因常緊密的連鎖在一起、而另一些則不常連鎖在—起，這就呈現(xiàn)出連鎖不平衡(linkage diaequilibrium)。例如：在漢族人群中HLA-A2的基因頻率為0.30，B46的基因頻率為0.05，如果A、B基因座位上的基因隨機組合，則A2和B

27、46基因組成的單元型預(yù)期頻率應(yīng)該符合Hardy—Weinberg平衡定律。A2－B46單元型理論上頻率應(yīng)該為0.30×0.05=0.015，但是實際觀察值為0．04。這說明HLA—A2和HLA—B46基因之間存在著連鎖不平衡，兩個數(shù)值相差0.04－0.015＝0.025。這個0.025數(shù)值被稱為連鎖不平衡參數(shù)，用△表示。對于一個隨機婚配的群體來說，認識和了解連鎖不平衡參數(shù)，具有一定的實際應(yīng)用價值。在選擇器官移植供體時可對單元型

28、進行推算。如已知DR基因型則根據(jù)單元型連鎖關(guān)系可以推測DQ的可能型別。這些緊密連鎖的MHC單元型各基因通常很少發(fā)生交換，并成簇地傳遞給下一代，形成了以單元型為特征的遺傳。</p><p><b>　　3．基因的多態(tài)性</b></p><p>　　MHC是目前發(fā)現(xiàn)的最具多態(tài)性的緊密連鎖的基因群，存在于所有脊椎動物的基因組。MHC編碼的分子主要分為3類，即Ⅰ類分子，Ⅱ類分

29、子和Ⅲ類分子。每一類基因都有許多基因座位。如人的HLA—I類基因就有A、B、C、D、F、G、H等基因座位。Ⅱ類基因至少有14個基因座位，主要基因座位有DR、DQ、DP等，每個座位又有許多等位基因，如人類僅A座位就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)至少有55個等位基因。這僅是對人類部分群體的初步調(diào)查分析結(jié)果。人群中基因雖具有高度多態(tài)性，但每個人對每個基因座位上最多取用兩種等位基因。這兩個等位基因可能相同也可能不同。由干基因座位較多，而每一種基因座位又有多種取用的可

30、能性，因此這種多座位及其不同等位基因的組合，可以形成群體中數(shù)以百萬計的基因型和表型。不同的個體，我們甚至存幾萬個個體中找不到一對HLA基因型和表型完全相同的人。這種高度多態(tài)性的基因群的形成是也長期進化過程中基因突變和環(huán)境中多樣性抗原的選擇壓力(selective pressure)下形成的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人的HLA的某些基因型與一些疾病易感性有關(guān)，而另一些基因型與某些疾病的抗性有關(guān)。例如：HLA－Ⅱ類的DRB1﹡0401基因與類風濕關(guān)節(jié)炎&l

31、t;/p><p>　　二、小鼠MHC(H－2)基因結(jié)構(gòu)</p><p>　　小鼠是常用的實驗動物，所有我們應(yīng)該對小鼠的MHC（即H－2）結(jié)構(gòu)有一定了解。1948年，George Snell 首先把小鼠與組織移植排斥有關(guān)的抗原命名為組織相容性抗原，編碼這些抗原的基因稱為組織相容性基因（histocompatibility gene），即H基因。由于在先前的研究中發(fā)現(xiàn)小鼠血型抗原主要有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、

32、Ⅳ型，而Ⅱ型被證實就是組織相容型抗原，其基因就是H－2。后來George Snell 通過進一步研究確定H－2基因與已知的位于第17號染色體斷臂上控制鼠尾的T－1基因連鎖（T為有尾，t為無尾）。證明H－2基因定位于17號染色體斷臂上，約2000kb長，由4個主要區(qū)域組成，即K、I、S、D（圖6－6）。其中I區(qū)又可分為兩個亞區(qū)（subregion），即I-A和I-B。在每個區(qū)或亞區(qū)內(nèi)又有許多基因座位（locus）。D區(qū)有H－2D和H－2L

33、兩個基因座位。I－A亞區(qū)有Aα和Aβ兩個基因座位。I－E亞區(qū)含Eα和Eβ兩個基因座位。S區(qū)有6個基因座位。從基因類別來說，K和D為MHC－Ⅰ類基因，I區(qū)為Ⅱ類基因，S區(qū)為Ⅲ類基因，主要編碼補體，C4、C2、B因子（Bf），性限制蛋白（Slp</p><p>　　H－2單元型（H－2 haplotype）純種小鼠是研究MHC的重要動物模型。一個大約經(jīng)過20代近親交配繁殖的小鼠，其中H－2符合物各等位基因連鎖在一起。

34、這些連鎖的H－2各等位基因共同構(gòu)成小鼠的H－2單元型。單元型位于一條染色體上，并給予一個代號，例如：C57bI/10小鼠的單元型是H－2b，BALB/C鼠的單元型是H－2d（表6－2）。了解單元型對研究MHC的結(jié)構(gòu)和功能很有幫助。</p><p>　　小鼠的MHC長度約0.5—1.0厘摩(centimorgan，cM)。不同基因型可出現(xiàn)重組。這種重組交換(crossover)可以發(fā)生在染色體任何位置?？梢杂貌煌瑔?/p>

35、元型的鼠之間交配繁殖，以分析其重組交換值。MHC各基因座位之間重組可能產(chǎn)生新的單元型。</p><p>　　三、人的MHC（HLA）基因結(jié)構(gòu)</p><p>　　人的MHC又稱HLA基因，位于第六號染色體短臂上，長約4000kb(相當于大腸桿菌整個基因組的長度)。在經(jīng)典遺傳學(xué)中，這么長的基因片段相當于4cM，這意味著個體MHC之間的雜交有4％以上的重組率。HLA基因有幾十個基因座位(圖6—

36、7)。按結(jié)構(gòu)功能和組織分布情況不同分為3類：</p><p>　　1．HLA—I類基因</p><p>　　在遠離著絲點約2000—4000kb的范圍內(nèi)，經(jīng)典的Ⅰ類分子基因有A、B、C基因座位，每個基因座位又有幾十個以上的等位基因，見表6—3和圖6—8。在J類區(qū)還發(fā)現(xiàn)E、F、G、H、J等基因座位，稱為I類樣基因(class Ⅰ－like genes)：它們編碼MHC—I B分子，這些分子也

37、是可以與β2m微球蛋白結(jié)合的膜蛋白，確切的功能尚在研究之中。</p><p>　　2．HLA—Ⅱ類基因</p><p>　　在近著絲點的1000kb范圍內(nèi)，經(jīng)典Ⅱ類分子主要有DQ、DR、DP等基因座位。由于Ⅱ類分子是由兩條鏈(α、β鏈)編碼。每條鏈又有多個基因座位，如：DPA編碼DP分子α鏈，有DPAl和DPA2。DPB編碼DP分子β鏈，又有DPBl和DPB2。這些基因每個座位又可能有許多

38、等位基因(表6—3)。 HLA—Ⅱ類分子由α鏈和β鏈組成的異二聚體。α鏈基因有4個外顯子構(gòu)成，β鏈基因由6個外顯子構(gòu)成。 HLA—Ⅱ類基因具有高度多態(tài)性(圖6—8)，這些多態(tài)性的產(chǎn)生主要由第二個外顯子編碼的(α1或β1區(qū))氨基酸序列差異性所決定的。</p><p>　　3．HLA—Ⅱ類基因區(qū)的LMP和TAP基因</p><p>　　值得重視的是近年來在Ⅱ類基因區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)了多個與內(nèi)源性抗原加

39、工處理和遞呈有關(guān)的基因。如：抗原肽運載體基因(transporters of antigen peptides，TAP)和蛋白酶體(proteasome)基因，即巨大多功能蛋白酶（large multifunctional proteinase，LMP）或稱為低相對分子質(zhì)量多肽(low molecular mass polypeptide)基因。它們的表達與Ⅱ類基因同受干擾素的調(diào)控，且與內(nèi)源性抗原加工和遞呈有關(guān)。由于內(nèi)源性抗原主要由I類

40、基因遞呈的，因而說明這些蛋白的功能與I和Ⅱ類基因都高度相關(guān)。</p><p>　　LMP是胞質(zhì)非糖基化蛋白，相對分子質(zhì)量很大，為5．8×105組成的一個形似長筒狀的復(fù)合物。每條多肽鏈(亞基)相對分子質(zhì)量約為2.0×104—3.5×l04，是真核細胞中普遍存在的蛋白酶體。這種蛋白酶體有非溶酶體降解蛋白作用，也稱多催化活性蛋白酶復(fù)合物。它是一巨大胞內(nèi)的蛋白酶，是由MHC—Ⅱ類區(qū)LMP2和

41、LMP7基因編碼的。LMP2基因的開放閱讀框編碼一個長219氨基酸殘基的蛋白產(chǎn)物。LMP7編碼的蛋白質(zhì)有208個殘基。內(nèi)源性抗原指胞質(zhì)內(nèi)合成的蛋白抗原、經(jīng)過LMP降解成肽段(通常為8—11肽)后，不具有信號肽(signal peptide)結(jié)構(gòu)。這種肽段要進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與新合成MHC—I類分子結(jié)合需要在TAP的幫助下才能完成。 MHC—I類分子只有與抗原肽結(jié)合后才能表達于細胞表面，將抗原肽遞呈給Tc淋巴細胞，誘發(fā)特異性免疫應(yīng)答。有一種TAP

42、基因突變的B細胞瘤的細胞株，其表面則不能表達MHC—I類分子。而TAP屬于ABC(TAP－bindingcassette)超基因家族成員、TAP是位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的膜蛋白。它以TAPl和TAP2異二聚體形式發(fā)揮作用。目前已確認的TAP1至少有5種基因型，TAP</p><p>　　4．HLA—Ⅲ類基因</p><p>　　在第六號染色體近著絲點1000—2000kb范圍內(nèi)，位于I類基因和Ⅱ類基

43、因之間。該區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)有基因座位60多個，部分基因功能已經(jīng)清楚，但仍有相當部分在研究之中。已發(fā)現(xiàn)的基因有補體C2、C4、Bf(見第四章)、腫瘤壞死因子基因(TNF)、淋巴毒素(LT)、21羥化酶(21—hydroxylaseA、B)基因和熱體克蛋白70基因(heat shock protein70，HSP70)。就目前研究結(jié)果看，Ⅲ類區(qū)基因在免疫應(yīng)答和調(diào)控中也起著相當重要的作用，值得深入研究。</p><p>　　

44、四、HLA的發(fā)現(xiàn)及基因的命名</p><p>　　1958年J．Dausset在多次輸過血病人體內(nèi)檢出含白細胞抗體的血清。他所試的27份這種血清樣本中行20份樣本幾乎能與所有的供血者的白細胞發(fā)生凝集反應(yīng)，另外7份樣本只能與大約60％的法國人的白細胞反應(yīng)，而不能與這7位病人自身的白細胞起凝集反應(yīng)。他把這7份血清中的抗體稱為Mac抗體。當Mac抗原陰性的病人接受Mac抗原輸血后便誘發(fā)產(chǎn)生抗Mac抗體。家系調(diào)查中表明M

45、ac抗原酌遺傳遵守孟德爾定律。這就是首次發(fā)現(xiàn)人的白細胞抗原，后來命名為HLA—A2抗原。1964年友Amos倡導(dǎo)下，舉行了第一屆國際組織相容性專題討論會(International Histocompatibility Workshop&conference，IHWC)。在1968年第三屆IHWA后，在世界衛(wèi)生組織（WHO）的支持下，成立了 HLA命名委員會。對HLA特異性命名，通常在基因座位后加上數(shù)字，數(shù)字代表不同等位甚因，如

46、：HLA—A2，HLA—A11，HLA—B27，H LA—DR4等。HLA的定型以往主要有血清學(xué)和細胞學(xué)方法。有些座位所用的定型方法很局限，且僅在小范圍內(nèi)異體等位基因抗血清定型發(fā)現(xiàn)的，這些仍需要進一步鑒</p><p>　　HLA基因型的確定由于DNA序列的分析已經(jīng)相當精確，每個座位每個型的特異性通常又有許多等位基因，如HLA—Ⅰ類等位基因命名A﹡1101、A﹡1102、B﹡2701，這表示“座位名／﹡/型特異性

47、／等位基因序號”。HLA—Ⅱ類基因由于有編碼α鏈和β鏈之分，所以基因命名與I類不同，在基因座位名上要注明A(α鏈)或B(β鏈)。有時編碼α鏈或β鏈各有幾個基因座位，則分別以序號綴后，如：DQA1﹡0401，DQA2﹡0101，DQB1x 0201，DRBl﹡0302，DRB3﹡0101等。這些通過GenBank都可以檢索到DNA序列和蛋白質(zhì)序列。</p><p>　　HLA—Ⅲ類抗原主要是—些可溶性分子，其分型不

48、同于HLA—Ⅰ、Ⅱ類抗原，是由補體遺傳專題討論會(Complement Genetics Workshop&Conference，CGWC)命名的。</p><p>　　第三節(jié) MHC的檢測原理及應(yīng)用</p><p>　　MHC的檢測包括表型(phenotype)檢測和基因型(genotype)檢測。對MHC及其表達產(chǎn)物</p><p>　　的檢測無論是對

49、臨床分析和實際應(yīng)用，還是免疫遺傳學(xué)研究都具有重要價值。20世紀80年代前對MHC的檢測是以血清學(xué)和細胞學(xué)方法為基礎(chǔ)的表型分析為主，這些經(jīng)典方法檢測準</p><p>　　確性和重復(fù)性常令人不太滿意。由于MHC是共顯性基因，基因型通常與表型是—致的(假基因例外)，所以近十幾年來血清學(xué)和細胞學(xué)方法有被DNA水平上的基因定型方法取代的趨勢?；蚨ㄐ头椒ㄔ跍蚀_性和重復(fù)性方面都較好。下面以H LA為例介紹MHC分型技術(shù)及其

50、應(yīng)用。</p><p>　　一、HLA—I類抗原的檢測</p><p>　?、耦惪乖?A、B、C基因座位上)的檢測，國際上常規(guī)使用補體依賴的微量淋巴細胞毒試驗(complement dependent cytotoxicity test，CDC)。它是依據(jù)型特異性抗體介導(dǎo)的補體系統(tǒng)對靶細胞溶解的原理進行的。試驗必須有抗HLA標準血清(抗體)。這些標難分型血清中抗體與待檢淋巴細胞上相應(yīng)的HL

51、A結(jié)合，使抗體分子的空間構(gòu)象(conformation)改變面暴露補體結(jié)合部位，此時加入的補體(通常是兔補體)被活化使淋巴細胞膜上形成孔道面導(dǎo)致細胞死亡。隨后加人細胞染液，如伊紅或臺盼藍，受損或死亡的細胞可被染色，即為細胞毒陽性，說明待檢個體的HLA抗原型類與已知標準HLA血清型一致。如果細胞未受損，活的細胞不被染色，則為陰性，說明HLA型別與標準血清不一致。</p><p>　　這種方法常遇到的問題是標準血清來

52、源困難及是否標準的問題。這些血清多取自經(jīng)產(chǎn)婦或接受標準HLA抗原免疫的志愿者血清。</p><p>　　二、HLA—Ⅱ類抗原的檢測</p><p>　?、蝾惪乖腄R、DQ分型方法與I類基本相同。不同的是由于Ⅱ類抗原主要表達于B細</p><p>　　胞從各種抗原遞呈細胞，如巨噬細胞等。因此在檢測時首先要分離這些細胞，一般都用分離的B細胞。但由于I類抗原表達于所有的

53、有核細胞，所以B細胞表面除有Ⅱ類抗原外，還有I類A、B、C抗原。在檢測時所用的標準Ⅱ類DR、DQ分型血清，必須先用多個個體血小板混合物吸收除去I類抗體。其余操作方法與I類相同。</p><p>　　對DP和Dw特異性進行檢測不能用上述CDC法，要用細胞學(xué)方法分型。方法的原理基于混合淋巴細胞反應(yīng)(mixed lymphocyte reaction，MLR)。同種異體淋巴細胞的HLA—DP、Dw抗原不同時，將兩種淋巴

54、細胞混合培養(yǎng)，將會刺激對方細胞發(fā)生分裂增殖反應(yīng)，通過檢測淋巴細胞增殖的程度來了解兩者抗原同源性程度。實際操作中常采用單向MLR方法和預(yù)致敏淋巴細胞分型法(primed lymphocyte typing，PLT)</p><p><b>　　1．單向MLR</b></p><p>　　將已知HLA型別的標準定型細胞(通常為純合子分型細胞，homozygote typi

55、ng cell，HTC)事先以絲裂霉素C(mitomycin C)處理或經(jīng)2000rad強度的X射線照射處理，使標準細胞失去增殖能力，但仍保持完整的細胞形態(tài)和抗原性。以此處理過的標準細胞與待檢淋巴細胞混合培養(yǎng)5—6d，在終止前16—20 h，加3H—TdR(氚標胸腺嘧啶核苷)，收集細胞，以液體閃爍計數(shù)儀測定同位素摻入情況(cpm數(shù))。以處理過的標準細胞與其自身細胞做同樣的細胞混合試驗為對照，計算出刺激指數(shù)SI(stimulation i

56、ndex)。</p><p><b>　　實驗組cpm </b></p><p><b>　　SI= ————</b></p><p><b>　　對照組cpm</b></p><p>　　當SI＜2時為陰性，表明二者HLA—Dw或DP型相向。同胞兄妹中呈這種陰性反應(yīng)的為理想

57、的移植供體。如果有一個單元型不一致的同胞兄抹MLR，建議的SI極限值可達10。大于此值則不能用于器官移植供體。2個單元型完全不一致的非親緣關(guān)系個體之間SI值可達25以上。此外，也有人用相對應(yīng)答(RR)為指標來表示型別差異的情況。</p><p>　　2．預(yù)致敏淋巴細胞分型法(PLT)</p><p>　　單向MLR法操作時間太長，而且HTC標準細胞來源困難，于是發(fā)明了PLT分型法。該法原理

58、是將標準細胞HTC與另一不相關(guān)個體淋巴細胞作單向MLR法培養(yǎng)，時間延長到9—14d，反應(yīng)細胞的分裂增殖逐漸停止，而出現(xiàn)形態(tài)上靜止的小淋巴記憶細胞，稱之為處理細胞。這種細胞就是預(yù)致敏淋巴細胞。這種細胞可以進行凍存?zhèn)溆?。當這種細胞再次與第一次培養(yǎng)時相同的抗原細胞共培養(yǎng)時，則迅速出現(xiàn)二次反應(yīng)。 24h即可表現(xiàn)快速增殖，可以節(jié)省大量時間和HTC標準細胞。結(jié)果的分析也用3H—TdR摻入法，但以陽性結(jié)果定為與HTC型別相同(有人稱之為“陽性分型法”

59、)。而單向MLR定型法是以陰性結(jié)果表明與HTC型別相同(又稱為“陰性定型法”)。</p><p>　　三、HLA基因定型法</p><p>　　1991年第11屆國際HLA專題討論會上提出了HLA的DNA分型(DNA typing)方法，這類方法近年來在研究和實際應(yīng)用方面發(fā)展非常快，有取代其他方法的趨勢。</p><p>　　1．限制性內(nèi)切酶酶切片段長度多態(tài)性(re

60、striction fragment length polymorphism)檢測法</p><p>　　不同的HLA基因型的DNA堿基序列是不同的，這些不同的序列可能被不同的限制性內(nèi)切酶識別，則形成不同長度的酶切片段。在酶切后電泳并以相應(yīng)的基因探針雜交，與標準基因型對照，即可得知檢測的結(jié)果。以往常采用白細胞基因組DNA直接酶切并雜交分析， 但因基因組太大，太復(fù)雜，酶切位點或是太多而使片段混雜或是太少不能精確區(qū)

61、分，而且必須要與標記的探針雜交分析相結(jié)合才能完成這種方法，實際應(yīng)用時太繁瑣。近年來，由于聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)技術(shù)的應(yīng)用，使方法有了較大進展。目前發(fā)展起來的PCR－RFLP分型法是—個簡便快速的分型方法。首先在要分型的基因兩端保守區(qū)選擇設(shè)計一對或幾對引物，然后以PCR擴增該區(qū)段的DNA，得到等長的DNA 擴增片段。再選擇適當?shù)南拗菩詢?nèi)切酶對該片段酶切，得到不同長度的片段，電泳就可直接觀察到不同的條帶類型。從已知DNA序列即可推測該個體的

62、基因型。如果格局與已知的不一致，則可能是一種新的等位基因。</p><p>　　2．PCR—ASO(或PCR－SSO)法</p><p>　　是PCR方法與等位基因特異性寡核苷酸(allele specific oligonuceotide，ASO)探針或順序特異性寡核苷酸(sequence specific oligonucleotide，SSO)探針雜交法。先以PCR擴增待分析的基因片

63、段，擴增的產(chǎn)物點樣固定于尼龍膜(或硝酸纖維膜)，然后以同位素或非放射件標記的探針與之雜交，根據(jù)陽性斑點判斷個體基因型。出了HLA等位基因非常多，就需要很多的探針對每個DNA樣品要進行多次雜交(甚至十幾次)才能完成定型分析，操作也十分繁瑣。于是在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來一種反向雜交法(reverse hyhridization)。將各種不向的探針固定于同一張膜上，再將PCR產(chǎn)物標記，以PCR產(chǎn)物(待檢測基因DNA)反過來與探針雜交。這樣做的好處是

64、只要進行一次雜交，即可完成多個等位基因分析，但不同探計的雜交條件的統(tǒng)一非常重要(如溫度，離子強度等)。</p><p>　　3．PCR—DNA sequencing(即PCR產(chǎn)物自接DNA測序)法</p><p>　　以PCR擴增所要分析的基因片段，然后，直接對DNA進行序列分析，可以直接得到基因型別。近年來由于DNA測序儀的自動化程度不斷提高，大大的方便了HLA的基因分型。</p&

65、gt;<p>　　四、HLA檢測的應(yīng)用</p><p>　　HLA的分型和檢測對人類免疫遺傳學(xué)研究非常重要，對了解人類各民族起源和遷徙及臨床醫(yī)學(xué)實踐和法醫(yī)學(xué)個體識別都非常重要。實際應(yīng)用中主要有以下幾方面：</p><p><b>　　1器官移植配型</b></p><p>　　同種異體器官移植(allograft)時，供體與受體之

66、間 HLA不同，則會產(chǎn)生排斥反應(yīng)。因而需要在人群中通過HLA配型來選擇供體。同卵雙生的同胞之間HLA型完全相同，移植物可以長期存活。在家庭內(nèi)選擇供器官者，兩者通常會有一個單元型相同，排斥反應(yīng)就會較無親緣關(guān)系的供體弱。在具有多個供體可供選供的情況下，通過HLA定型分析可以選擇最人程度相配者，即同源性最高者。有關(guān)問題我們將在后面討論(見第十章)。</p><p>　　2．與疾病易感性的關(guān)系</p>&l

67、t;p>　　早在20世紀60年代后湖，人們就注意到HLA與某些免疫性疾病相關(guān)，如90％以上的強直性脊椎炎患者帶有HLA—B27抗原，而正常人B27攜帶者只有6％左右。類風濕性關(guān)節(jié)炎病人DR4基因攜帶為47％，而正常人只有17％(中國人群)。世界各國學(xué)者大約對500多種疾病進行了關(guān)聯(lián)分析，巳發(fā)現(xiàn)有60多種疾病與HLA有關(guān)聯(lián)。這些病大多數(shù)病因和機理不清某種疾病與HLA型別的相關(guān)性通常用相對危險性(relative risk，RR)來評

68、估，其計算公式為：</p><p><b>　　P＋×C－</b></p><p>　　RR＝ ―――</p><p><b>　　P—×C＋</b></p><p>　　式中P＋代表具有某種抗原的病人數(shù)，P—代表不帶此抗原的病人數(shù)，C—為不帶此抗原的正常對照組人數(shù)，C＋

69、為攜帶此抗原的正常對照組人數(shù)。RR＝1時，兩者無關(guān)聯(lián)，若RR＝4，則認為該病與這種HLA型肯定相關(guān)。RR值越大，該抗原攜帶者患某種病的危險性也越大。當RR值小于1時，表明該基因型對這種病有抗性。表6—4中列出了部分疾病與HLA的相關(guān)性。</p><p>　　HLA與疾病易感性的關(guān)系機理仍很不情楚。已提出的一些主要的學(xué)說有：①分子模擬學(xué)說，即HLA抗原與致病因子抗原分子相似，因結(jié)構(gòu)相似而遭免疫系統(tǒng)自身攻擊，或因病原

70、分子結(jié)構(gòu)與HLA分子太相似而不能被識別而逃避免疫，以致身體受致病因子攻擊；②受體學(xué)說，認為HLA分子就是某病原的受體；③基因連鎖學(xué)說，認為還存在其他易感基因，而HLA僅是一個被檢出的易感基因連鎖的遺傳標志。</p><p><b>　　小 結(jié)</b></p><p>　　主要組織相容性復(fù)合物是脊椎動物體內(nèi)最復(fù)雜又具有高度多態(tài)性的基因群，1948年George S

71、nell首次發(fā)現(xiàn)小鼠MHC即H一2，1958年Dausset發(fā)現(xiàn)了人的MHC即HLA基因。</p><p>　　MHC的表達產(chǎn)物稱為主要組織相容性抗原，MHC抗原是有核細胞表面膜蛋白分子，對抗原遞呈和免疫信號傳遞起關(guān)鍵作用。MHC分子其膜外抗原結(jié)合槽可結(jié)合8—30肽以上長度的抗原肽片段，并與T細胞表而TCR結(jié)合，活化T細胞、啟動免疫應(yīng)答。MHC—抗原肽復(fù)合物對TCR的識別是高度特異性的，抗原肽的高度多樣性相對應(yīng)于

72、TCR的高度多樣性，也就是說MHC與某種抗原肽結(jié)合只能將信號傳遞給某一特定的TCR，活化相應(yīng)的T細胞克隆，是MHC限制性(restriction)識別的概念之一。MHC限制性還表現(xiàn)在個體特異性和種的特異性。不同個體之間及不同物種之間MHC差異很大時，則無法形成MHC—肽—TCR三元體遞呈抗原信息。MCH的限制性還表現(xiàn)在對自身T細胞亞群識別限制。MHC分子主要分為I類和Ⅱ類分子。I類分子表達在所有有核細胞表面，主要由α鏈和非MHC編碼的β

73、2m構(gòu)成，其主要功能是遞全呈內(nèi)源性(細胞內(nèi)合成的)抗原給CD8＋T細胞亞群，呈現(xiàn)MHC—I類限制性識別。Ⅱ類分子表達于APC表面(B細胞、單核巨噬細胞等)，主要將外源性(由細胞外經(jīng)吞噬、胞飲加工的)抗原遞呈給CD4＋Th細胞亞群，呈現(xiàn)MHC—Ⅱ類限制性識別</p><p>　　MHC的遺傳特點主要表現(xiàn)為高度多態(tài)性，有多個基因座位，每個座位在群體中又有許多個等位基因，且呈共顯性表達。各基因座位連鎖不平衡，并以單元型

74、遺傳給下一代。MHC的表型又稱組織型，器官移植時組織型相同才不會出現(xiàn)排斥反應(yīng)。MHC的定型方法有基因定型和表型定型。由于MHC是共顯性表達，基因定型可以代替表型定型。表型定型檢測方法有CDC法，單向MLR、PLT法等。DNA基因密碼水平的定型檢測．主要有PCR—ASO法、PCR—RELP法及PCR—DNA直接測序法。研究MHC對了解免疫應(yīng)答及抗原遞呈的分子機理、器官移植配型與疾病易感性的關(guān)系及法醫(yī)學(xué)個體識別均有重要意義。</p&g

75、t;<p><b>　　練習</b></p><p><b>　?、衩~解釋</b></p><p>　　1．MHC；2 β2m；3 單元型；4 連鎖不平衡；5 LMP；6 TAP；7 MLR；8 PLT；9 刺激指數(shù)；10 陽性定型法</p><p><b>　?、蛩伎碱}</b><

76、;/p><p>　　1．MHC—I類分子和MHC—Ⅱ類分子的結(jié)構(gòu)、功能及表達狀況有哪些不同？</p><p>　　2．你認為MHC的限制性有哪些內(nèi)容，并說明其生理意義。</p><p>　　3．以MHC、抗原及TCR為例解釋多態(tài)性（polymorphism）和多樣性（diversity）這兩個概念及其生理意義。</p><p>　　4．HLA—I

77、類和HLA—Ⅱ類分子的分型檢測方法有何不同，為什么？</p><p>　　5．學(xué)習和研究MHC有哪些重要意義？</p><p>　　啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊

78、啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊主要組織相容性復(fù)合物啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊